- Подробности
- Раздел: Теплоснабжение
- Категория: Тепловые пункты
- Создано 17.02.2015 18:33
- Просмотров: 19910
Подключение теплообменника может осуществляться по трем различным схемам: параллельной, двухступенчатой смешанной и последовательной. Конкретный способ подсоединения должен выбираться с учетом максимальных потоков теплоты на ГВС (Qh max) и отопление (Qo max).
На настоящий момент схема подключения теплообменника регламентируется правилами СП 41-101-95 «Проектирование тепловых пунктов»
Основные схемы подключения теплообменника:
Теперь рассмотрим все 3 способа инсталляции более детально.
Параллельное подключение с принудительной циркуляцией теплоносителя.
В данном случае необходима установка температурного регулятора, а условные обозначения расшифровываются следующим образом:
1 – пластинчатый теплообменник;
2 – температурный регулятор, в котором 2.1 – это клапан, а 2.2 – термостат;
3 – насос, подающий давление на теплоноситель;
4 – счетчик подогретой воды;
5 – манометр.
Преимущества параллельного подключения теплообменника: позволяет экономить полезное пространство помещения и очень проста в исполнении.
Недостатки: отсутствует подогрев холодной воды.
Очень проста в реализации и относительно недорогая. Позволяет сэкономить полезное пространство посещения, но при этом невыгодна в плане расхода теплоносителя. Кроме того, при таком подсоединении трубопровод должен быть увеличенного диаметра.
Двухступенчатая смешанная схема.
Как и в случае с параллельной, требует обязательной установки температурного регулятора, и чаще всего применяется при подключении общественных зданий.
Условные обозначения на чертеже полностью совпадают с условными обозначениями на параллельной схеме.
Преимущества: тепло обратной воды расходуется на подогрев входного потока, что позволяет экономить до 40% теплоносителя.
Недостаток: дороговизна, обусловленная подключением двух теплообменников для приготовления горячей воды.
В сравнении с вышерассмотренной схемой, способствует снижению расхода теплоносителя (примерно на 20-40%), но имеет и ряд недостатков:
нуждается в профессиональном и очень точном подборе оборудования;
для реализации потребуются сразу 2 теплообменных аппарата, что увеличит бюджет;
при таком подключении ГВС и отопительная система сильно влияют друг на друга.
Источник: q-teplota.ru
Устройство и принцип работы теплообменника
Принцип движения теплоносителя в теплообменнике пластинчатого типа
Конструкция теплообменного прибора напрямую зависит от его типа. Современные приборы для обогрева состоят из двух прижимных плит с отверстиями, к которым подключаются дополнительные элементы трубопровода. Носитель и потребитель тепла также поступают внутрь прибора благодаря наличию отверстий. Принцип работы теплообменника достаточно простой, его можно рассмотреть на примере пластинчатого агрегата. Поток тепла в таком приборе влияет на гофрированный слой в нем, постепенно набирающий скорость в процессе работы.
После запуска первого этапа среды начинают перемещаться навстречу друг другу с обеих сторон во избежание смешивания. На пластинах, расположенных параллельно, формируются рабочие каналы, во время перемещения по ним в каждой среде происходит тепловой обмен, в результате чего тепло выходит за пределы агрегата. В домашних или банных пластинчатых агрегатах внутренние потоки могут идти по схеме одноходового или многоходового типа с учетом технических характеристик и конкретных условий.
Перед выбором прибора полезно почитать информацию о том, для чего нужен теплообменник, узнать о типах агрегата, правилах его монтажа и эксплуатации.
Как работает теплообменник в системе отопления
Конструктивно агрегат в корне отличается от своего кожухотрубного предшественника. Площадь поверхности обмена тепловой энергией у последнего наращивалась за счет увеличения длины змеевика, отсюда и большие габариты аппарата. В новом теплообменнике это достигается путем увеличения количества пластин одинаковой площади.
1, 11 – подающий и обратный патрубки для подключения греющей среды (теплоносителя); 2, 12 – входной и выходной патрубки нагреваемой среды; 3 — передняя неподвижная плита; 4, 14 – отверстия для протока теплоносителя; 5 – малая уплотнительная прокладка в виде кольца; 6 – рабочая теплообменная пластина;
Теплообменники для приготовления воды ГВС работают по бесконтактному принципу. Устройство их может быть разным, но принцип действия не отличается — работают они по принципу теплопередачи. Есть нагретый теплоноситель (в данном случае из системы отопления), который подается в трубы/каналы теплообменника.
Принципиальная схема использования теплообменника для подготовки горячей воды от отопления
Чтобы нагрев был эффективным, теплообменник должен быть сделан из материала с высокой теплопроводностью. Обычно это металлы — медь, нержавеющая сталь. Медь — дорогой металл, но имеет отличную теплопроводность. Нержавеющая сталь хуже проводит тепло, но за счет прочности стенки могут быть очень тонкими, что делает такие теплообменники тоже эффективными.
Виды по принципу работы
Принцип работы и устройство смесительного теплообменника
По способу взаимодействия сред тепловые обменники могут быть поверхностными и смесительными. Схема подключения смесительного теплообменника считается более сложной.
Смесительные
В основе работы смесительных агрегатов лежит контакт двух веществ и смешивание потребителя и носителя тепла. Смесительный теплообменник для отопления делится на несколько категорий, сюда входят градирни с дымоходом, паровые барботеры, а также конденсаторы барометрического типа и сопловые подогреватели.
Поверхностные
Схема работы поверхностного теплообменника
Поверхностный теплообменник работает в котельной за счет передачи тепла сквозь контактную поверхность. Это могут быть пластины или труба в зависимости от типа прибора. Среды внутри таких агрегатов не смешиваются между собой, в чем заключается их главное отличие от смесительных аналогов.
По принципу передачи тепла поверхностные тепловые обменники делятся на два типа: регенеративные и рекуперативные.
- Принцип действия рекуперативного теплообменника основан на непрерывной передаче тепла сквозь контактную поверхность. Таким образом работают многие приборы пластинчатого типа.
- Стандартный или вторичный регенеративный агрегат предназначен для охлаждения и нагревания воздуха. В этих устройствах движение носителя и потребителя тепла происходит в периодическом режиме. Такие установки часто применяются в офисных многоэтажных зданиях.
Рекуперативные приборы делятся на две категории в зависимости от поверхности. Она может быть изготовлена из труб, такой вариант предназначен для работы в условиях высоких перепадов давления. Приборы с листовой поверхностью более компактны и имеют небольшой вес, поэтому монтаж теплообменника этого типа почти не доставляет проблем.
Кожухотрубные
Кожухотрубной прибор изготовлен из ребристых труб, увеличивающих площадь поверхности, которая передает тепло. Он может иметь конструкцию, включающую трубные решетки, с жесткой сцепкой всех деталей и элементов. Решетки в таком устройстве привариваются к стенкам корпуса, на сцепке к нему прикрепляются трубы. Конструкция с плавающей головкой считается более совершенной, аппараты этого типа стоят дороже, но считаются более практичными.
Погружные
Приборы такого типа часто устанавливают в многоэтажках. В них установлен змеевик в форме цилиндра, размещенный в сосуде с жидкостью. За счет простой конструкции время на отдачу тепла заметно сокращается.
Спиральные
Обвязка такого теплообменника состоит из металлических листов, скрученных в спираль и закрепленных на крене. Агрегатам этого типа нужна хорошая герметизация. Также нужно учесть, что установка спирального теплообменника требует специальных навыков. Спиральные приборы не используют в системах с давлением более 10 кгс/см2.
Пластинчатые
Пластинчатые приборы заслуженно считаются наиболее совершенными и идеально подходят как для частных домов, так и для производственных помещений. Они не доставляют проблем во время сборки и чистки, имеют минимальную степень сопротивления гидравлике. Схема подачи рабочей среды в них может осуществляться тремя способами: прямоточным, смешанным и противоточным.
Погружной
Спиральный
Пластинчатый
Кожухотрубный
Теплообменник для печи
Теплообменник в печь для отопления можно изготовить самостоятельно, для этого обычно используется листовая 3-мм сталь или трубы, которые могут быть профильными или круглыми. Толщина их стенок может изменяться в пределах от 3 до 5 мм, тогда как диаметр обычно варьируется от 30 до 50 мм.
В качестве альтернативного решения для этой цели можно использовать трубы из нержавейки или меди. Однако из-за их высокой стоимости материал используется довольно редко. Да и с применением листового металла регистры изготовить проще. Их будет легче чистить при эксплуатации. Однако обычно они имеют меньшую площадь контакта с горячими газами или пламенем, ведь в большинстве случаев представляют собой сплошную поверхность, а в теплообмене участвует лишь внутреннее основание, обращённое к пламени.
Если изготавливать такой теплообменник для отопления частного дома из трубы, то он будет иметь такие же размеры, как и в вышеописанном случае, но теплообменная площадь увеличится. Ведь горячие газы и пламя будут контактировать. Однако при изготовлении придется изрядно потрудиться, особенно это касается тех конструкций, которые полностью состоят из трубы круглого сечения.
Если вы решили прибегнуть к технологии, которая предполагает применение труб, то лучше предпочесть цельнотянутые бесшовные изделия, которые дополнительно укрепляются сварным швом. Их следует расположить с наружной стороны регистра, в том месте, где находится кирпичная кладка.
Когда теплообменник своими руками для отопления изготавливается по такой технологии, довольно часто листовое железо и трубы комбинируют. Это делается для того, чтобы использовать положительные качества изделий, а также для упрощения технологии. В конечном итоге удастся получить достаточно внушительную теплообменную площадь.
Достоинства и недостатки
Современные агрегаты просты в обслуживании и не доставляют проблем во время разбора и промывания устройства. Пластинчатые теплообменники, которые устанавливают чаще всего, загрязняются медленнее за счет повышенной турбулентности и качественной полировки.
Тепловые агрегаты от ведущих производителей служат дольше по сравнению с водяными бойлерами, котлами ГВС и печами для домов и гаражей. Средний срок службы агрегата составляет около 10-20 лет. У большинства устройств практически нет недостатков за исключением необходимости чистить прибор по мере его загрязнения. Чтобы сократить скопление грязи внутри устройства, нужно всегда использовать качественный теплоноситель.
Как использовать теплообменники для получения ГВС от отопления
Есть несколько возможностей нагревать воду для бытовых нужд при помощи теплообменника и отопления:
- Нагрев проточной воды. Недостаток — ограниченные возможности по расходу горячей воды, отсутствие запаса, сложность реализации поддержания стабильной температуры (надо организовывать узел подмеса или ставить контроллер). Достоинства — требуется мало места, малое количество компонентов.
- Нагрев воды в какой-то емкости. Теплообменник для горячей воды от отопления опускается в какую-то емкость, заполненную водой. По сути, это уже бойлер косвенного нагрева. Но в нем установлен теплообменник и подключается он к ГВС. Но речь сейчас не о них, так что не в этой статье.
Самый элементарный теплообменник — труба, по которой бежит теплоноситель
Правила выбора
Виды теплоносителей, используемых для систем отопления
В список основных критериев, на которые необходимо обращать внимание при выборе, входит:
- тип и качество применяемого теплового носителя;
- простота разборки и сборки;
- тип передачи тепла;
- возможность наращивать объем мощности в процессе эксплуатации.
Пластинчатые обменники чаще используют для систем охлаждения и подогрева холодильников и бассейнов, спиральные применяют в различных сферах промышленности, горизонтальные лучше подходят в качестве устройств подогрева.
Источник: GorGaznn.ru
Разновидности теплообменников для ГВС-систем
Рассмотрим несколько примеров схем. Прокладки могут быть как стальными, так и резиновыми. Очень проста в реализации и относительно недорогая.
Существенный недостаток: высокая стоимость в два раза по сравнению с параллельной схемой. Благодаря этому они отличаются компактными размерами, которые никак не влияют на полезность и работоспособность.
Как и в случае с параллельной, требует обязательной установки температурного регулятора, и чаще всего применяется при подключении общественных зданий. Подключение пластинчатых теплообменников может осуществляться в соответствии с тремя основными схемами: параллельной, двухступенчатой смешанной, двухступенчатой последовательной.
Главное преимущество и плюс работы с разборными конструкциями заключается в том, что их можно дорабатывать, модернизировать и улучшать, от есть удалять лишние или же добавлять новые пластинки. Заключение Как показывает практика, современный пластинчатый теплообменник все же немного уступает старому кожухотрубному по одному критерию.
В ИТП Зависимое подключение отопления с автоматическим регулированием расхода тепла.
Так же стоит вовремя обслуживать ПТО, проводить систематическую очистку собственными руками. Такая схема проще всего в реализации, но для достаточного нагрева необходимо, чтобы теплоноситель двигался активно.
Принцип действия двухступенчатой последовательной схемы: входящий поток разделяется на две ветки. Разборные, то есть состоящие из нескольких отдельных плиток.
ГВС через пластинчатый теплообменник К чему привела чистка лимонная кислота Лучшие рецепты
Смотрите также: Энергопаспорт
Использование теплообменников пластинчатого типа для обеспечения ГВС
Такой способ хорош тем, что происходит полезное использование тепла обратной воды, а также тем, что схема компактна.
В новом теплообменнике это достигается путем увеличения количества пластин одинаковой площади.
На схеме представлен пластинчатый теплообменник для отопления самой простой конструкции с патрубками, расположенными по разные стороны агрегата. На подогрев поступает уже не совсем холодная, а теплая.
В системах с естественной циркуляцией такой тип установки малоэффективен. В ИТП Зависимое подключение отопления с автоматическим регулированием расхода тепла.
Важно и то, что никто не способен дать гарантии того, что эти расчет будут на процентов верными. Такой же фильтр желательно установить на вводе холодной воды — дольше будет работать оборудование. В итоге себестоимость горячей воды за литр будет намного ниже. Пластины пластинчатого теплообменника располагаются одна за другой с поворотом на градусов.
Строение у них более сложное, стоимость выше, но они способны отбирать максимум тепла высокий КПД. Схема сборки пластинчатого теплообменника не сложная, верхняя и нижняя направляющие закрепляются на штативе и неподвижной плите. Схемы подключения ПТО Схемы подключения пластинчатых теплообменников Здесь вы сможете узнать, какие бывают схемы подключения пластинчатых теплообменников к сетям коммуникаций. Ввиду небольших габаритов и веса монтаж теплообменника производится достаточно просто, хотя мощные агрегаты и требуют устройства фундамента.
Поговорим подробнее о наиболее доступных, надежных и эффективных. Мощность зависит от общей площади теплообмена, перепада температур в обоих контурах между входов и выходом и даже от числа пластин. При такой схеме подготовка воды происходит за два шага. Обвязка второй ступени идентичная параллельному подключению за исключением того, что вместо холодной воды подключается уже подогретая вода с первой ступени.
Строение у них более сложное, стоимость выше, но они способны отбирать максимум тепла высокий КПД. В соответствии с правилами помимо рабочего насоса параллельно ставится резервный такой же мощности. Опыт и умения специалистов позволяют как выполнить простейшие расчеты, так и сложный монтаж с пуско-накладкой. Тогда пластины производятся из титана, никеля и различных сплавов, а прокладки — из фторкаучука, асбеста и других материалов. Следует отметить, что кожухотрубные системы почти исчезли с рынков из-за низких показателей КПД и больших размеров.
Теплообменник пластинчатый принцип работы
Конструкция и принцип работы пластинчатого теплообменника
Доступные программы скачиваются, в расчете теплообменника использовать можно несколько версий, для большей уверенности в результативности.
К недостаткам — отсутствие функции подогрева воды.
В случае, когда выбирается схема подключения в одну ступень. Однако более популярными сегодня являются пластинчатые паяные системы обеспечения теплом, и популярность их основана на отсутствии зажимных элементов. Рассмотрим несколько примеров схем.
То есть при монтаже после чистки все станет на свои места без особого усилия. Перед монтажом пластинчатого теплообменника важно учитывать, что расчет, проводимый своими руками для пластинчатого теплообменника для котла, входящая температура не должна превышать 55 градусов. Выдавая большой расход, скоростные агрегаты немного недогревают выходящую жидкость, этот недостаток обнаружен специалистами во время эксплуатации. Один из вариантов двухступенчатого подключения теплообменников В данном случае первичный нагрев идет от обратного трубопровода отопления.
Тут она доводится до нужной температуры и уходит потребителю. Кондиционеры, подогреватели, пластичные теплообменники, соответственно, нуждаются в более сложном обслуживании при помощи компьютерного и сервисного обеспечения. Управление температурой происходит при помощи датчика и регулирующего клапана, установленного на обратке можно и на подачу поставить.
Так же за помощью можно обратиться к специалисту, который проведет своими руками расчет, не озадачивая клиента. Имея такую же мощность, он по размерам втрое меньше кожухотрубного, при этом способен обеспечить большой расход нагреваемой среды, например, воды для нужд ГВС. Эти выходы могут быть в виде фланца, трубы под сварку, резьбового соединения.
Принцип работы пластинчатого теплообменника.
Кожухотрубные Кожухотрубные теплообменник для горячей воды от отопления проще по конструкции, но менее эффективны, из-за чего, для обеспечения необходимой температуры, должны иметь солидные размеры. Толщина пластины зависит от максимального рабочего давления. Опыт и умения специалистов позволяют как выполнить простейшие расчеты, так и сложный монтаж с пуско-накладкой. Недостатком этой схемы является сильно завышенная нагрузка на систему отопления и неэффективный нагрев воды во втором контуре при большем перепаде температур. Для этого понадобиться помощь специализированных кадров той или иной компании.
Важным является и температурная разница минимум в 10 градусов. Значение для раковины умножается на количество устройств в доме, которые могут использоваться параллельно, и складывается со значением для ванны или душевой в зависимости от того, что именно используется. Недостаток: дороговизна, обусловленная подключением двух теплообменников для приготовления горячей воды. Доводится температура до нормы при помощи повторного нагрева, но уже от теплоносителя, который идет на подачу. SYSTHERM Теплообменники в горячем водоснабжении На сегодняшний день организация процессов по обеспечению водой — это одно из главных условий для создания уютной жизни граждан.
Теплообменник (регистр) для бани — какой выбрать и как подключить, чтобы греть воду?
Источник: tokzamer.ru
По принципу подключения к источнику тепла применяют системы ВТП с понижением (высокотемпературный источник) или без понижения (низкотемпературный источник) температуры теплоносителя; подключаемые по независимой (с собственным циркуляционным насосом) или по зависимой схемам (гидравлический режим источника позволяет подключить дополнительного потребителя), а также подключаемые по открытой (у источника и потребителя общий теплоноситель) или закрытой схемам (теплоносители разделены, например, пластинчатым теплообменником).
По принципу контроля и управления температурными режимами схемы делятся на схемы с ручным и автоматизированным управлением; с групповым, индивидуальным и/или комплексным регулированием; с управлением температурой по определенным программам (режим «климат») или с поддержанием постоянной температуры (режим «констант»).
Система ВТП является отопительным прибором и, как любой отопительный прибор, имеет свои характеристики, меняющиеся в зависимости от отопительной нагрузки, режимов использования, применяемых технических решений, комбинации способов контроля и управления и т.п.
Применение типовых схем, а также готовых (скомпонованных в заводских условиях) узлов и агрегатов с известными характеристиками значительно облегчает проектировщику проведение расчетов системы. Кроме того, значительно упрощается монтаж, снижается степень риска некачественной работы, повышается надежность и ремонтопригодность систем, собранных на основе модульных конструкций.Смесительные узлы
Основная задача смесительных узлов – понижение температуры теплоносителя путем смешивания теплоносителя, вернувшегося из нагревательного прибора и отдавшего тепло, с теплоносителем высокой температуры, пришедшим от источника тепла. Большинство смесительных узлов имеют необходимые элементы (агрегаты, клапаны и т.п.) для реализации контроля и управления температурой в зависимости от поставленных задач.По своему назначению смесительные узлы Thermotech как готовые модули подразделяются на индивидуальные, индивидуально-групповые, магистральные и теплообменные. Подробно особенности установки и их использования изложены в разделе «Принципиальные схемы подключения систем ВТП».
Индивидуальные узлы (TMix-M, интегрированный коллектор) предназначены для подключения одного потребителя (распределительного коллектора); индивидуально-групповые (TMix-L2, TMix-L3) – одного потребителя повышенной мощности или группы из 2–3 потребителей небольшой мощности; магистральные (TMix-XL) – нескольких потребителей (групп потребителей); теплообменные (TMix-E) – для подключения потребителя небольшой мощности по независимой, закрытой схеме с пластинчатым теплообменником.
Смесительный узел TMix-M предназначен для подключения одного распределительного коллектора к высокотемпературному источнику тепла(рис. 2.39). При теплосъеме 50 Вт/м² и перепаде температуры 5 °C может обслужить площадь до 200 м². Существует несколько вариантов установки.
Ручной режим. Смесительный узел используется без каких-либо дополнительных приспособлений, процент смешивания обратного и напорного теплоносителей устанавливается вручную балансировочными клапанами В и D. Не рекомендуется использовать данный режим при температуре теплоносителя на подаче больше 50 °C.
Режим ограничения температуры. Для обеспечения этого режима на двухходовой клапан С устанавливается термостатическая головка. Используется для предотвращения попадания в низкотемпературную отопительную систему теплоносителя высокой (более 50 °C) температуры от высокотемпературных источников тепла; для реализации режима управления «констант» (поддержания постоянной температуры теплоносителя, заданной на термостатической головке, установленной на двухходовой клапан С).
Режим «климат». На двухходовой клапан С устанавливается электропривод, под-ключенный к контроллеру управления теплоснабжением (рис. 2.40).
В соответствии с выбранной программой и состоянием контролируемого (управляемого) параметра контроллер дает команду на открытие или закрытие привода клапана.
Интегрированный коллектор – это встроенный (интегрированный) в распределительный коллектор смесительный узел TMix-M, который необходимо только напрямую подключать к высокотемпературному источнику тепла. Предназначен для 2–10 контуров «теплого пола» или иных (радиаторов, конвекторов и т.п.) потребителей (рис. 2.41).
Технические характеристики и режимы использования аналогичны смесительному узлу TMix-M.
Смесительный узел TMix-L2 используется как индивидуальный смесительный узел для подключения одного распределительного коллектора повышенной мощности (при большом теплосъеме) или как групповой смесительный узел. Устанавливается, как правило, вблизи источника тепла и через магистральный коллектор раздает теплоноситель на 2–3 распределительных коллектора. При теплосъеме 50 Вт/м² и перепаде температур 5 °C может обслужить площадь до 350 м² (рис. 2.42).
Варианты установки такие же, как у TMix-М (рис. 2.43).Смесительный узел TMix-L3 используется так же, как TMix-L2. Может обслужить площадь до 380 м².
Главное отличие от TMix-L2 – не требует наличия циркуляционного насоса в первичном контуре при условии небольшого гидравлического сопротивления в источнике тепла и магистралях до него.
Имеет аналогичные с TMix-М и TMix-L2 варианты установки. В отличие от них термостатическая головка (в режиме ограничения температуры) и электропривод (в режиме «климат») устанавливаются на трехходовый клапан С (рис. 2.44).
Смесительный узел TMix-XL используется в качестве смесительно-распределительного узла на крупных площадях (до 1500 м²) (рис. 2.45). Может подключаться непосредственно к магистральному распределительному коллектору 2''. Оснащен различными двухходовыми клапанами, приводами, циркуляционными насосами в зависимости от назначения и решаемых задач (рис. 2.46).
Теплообменные узлы с теплообменниками применяются для подключений систем отопления по закрытым независимым схемам, используемым в следующих случаях:
– При подключении систем ВТП к центральным системам отопления. В этом случае упрощают гидравлическую увязку с существующей отопительной системой (учитывается падение давления на первичном контуре). Препятствуют попаданию городского теплоносителя в систему ВТП. Повышают безопасность и надежность системы ВТП как гидравлически независимой от городских сетей.– При подключении систем с различными свойствами теплоносителя. Например, в первичном контуре теплоноситель – вода (или низкой концентрации этиленгликоль), а во вторичном – теплоноситель высокой концентрации этиленгликоль (система снеготаяния и антиобледенения).
– При подключении потребителей к гидравлически дефицитному источнику (отсутствует запас по напору циркуляционного насоса источника, или данные по циркуляционному насосу отсутствуют или недостоверны и т.п.).
– При устройстве комбинированных систем отопления, в которых большую долю занимают высокотемпературные потребители (конвекторы, калориферы, тепловые завесы и т.п.). Теплообменные узлы облегчают гидравлическую увязку систем и предотвращают «конфликты» систем.
Управление подаваемым теплоносителем осуществляется на первичном контуре при малых мощностях (диаметр двухходового клапана не превышает 3/4'' и KV = 4,5) с помощью термостатических головок, устанавливаемых на двухходовых клапанах. При больших мощностях – с помощью электропривода, управляемого контроллером теплоснабжения (рис. 2.47, 2.48).Для подключения небольших потребителей компанией «Thermotech» разработан теплообменный узел TMix-E в комплекте с малыми пластинчатыми теплообменниками.
Как правило, при подключении системы ВТП на вторичном контуре теплообменника получают теплоноситель сразу низкой температуры (до 50 °C), который направляют в распределительные коллекторы ВТП.
Для уменьшения диаметров магистральных трубопроводов и увеличения эффективности системы используют схему с получением и распределением теплоносителя высокой температуры, а понижение температуры осуществляют с помощью индивидуальных смесительных узлов непосредственно в зонах с ВТП.
Схемы подключения систем ВТП
Выбор фактической схемы осуществляется по типовым (принципиальным) схемам и делается на основе анализа многих факторов.Схемы без смесительных узлов(стандартное решение) применяют, когда ВТП является единственной системой отопления объекта. Источник тепла низкотемпературный или узел снижения температуры (смесительный, теплообменный и т.п.) входит в состав высокотемпературного источника, когда вопросы получения требуемых параметров теплоносителя, его распределения и использования в ВТП рассматриваются проектировщиками разного уровня (разных отделов, разных разделов проектной документации и т.п.) отдельно друг от друга (автономно).
Схема с использованием магистрального распределительного коллектора 1'' Thermotechприменяется при небольших системах и нагрузках. Количество потребителей (коллекторов «теплого пола») – не более трех. Максимальная суммарная отопительная нагрузка составляет 12 кВт для жилых и административных помещений (максимальный перепад температуры 5 °C) и до 24 кВт для технических и производственных (перепад температуры до 10 °C).Ограничения обусловлены максимально допустимым падением давления в целом во всей системе при применении стандартных циркуляционных насосов, схем и источников тепла, а также возможностями балансировочных клапанов, встроенных в оборудование Thermotech.
На схеме (рис. 2.49.) представлены три типа коллекторов системы ВТП: стандартный; c индикаторами потока; без микрометрических клапанов.
Коллектор без микрометрических клапанов используется для обширных зон, где не требуется индивидуального управления по контурам или поддерживается единый тепловой режим (можно установить на подающем коллекторе двухходовой клапан с сервоприводом, который будет полностью управлять зоной, обслуживаемой этим коллектором).
Схема с использованием магистрального распределительного коллектора 2'' (рис. 2.50) целесообразна при устройстве систем ВТП на больших площадях с максимальной нагрузкой до 45 кВт в жилых и административных помещениях и до 100 кВт в технических и производственных.Схемы со смесительными узлами, установленными непосредственно на коллекторах (рис. 2.51) часто используются в малоэтажном строительстве. Раздача теплоносителя потребителям осуществляется по высокой температуре, за счет чего уменьшаются диаметры подающих магистральных трубопроводов, упрощается их монтаж и обслуживание.
Применимы также при различных типах потребителей, подключенных к одному источнику тепла (ВТП в бассейне, залу с большим остеклением, системе снеготаяния и т.п.) и использующих различные параметры теплоносителя, а также системах контроля и управления; при резких отличиях в характеристиках чистовых покрытий, укладываемых в различных зонах (например, на первом этаже уложена керамическая плитка, на втором – паркет, имеющий большее теплосопротивление, а значит, требующий большую температуру на подаче).
Предложенная схема может применяться в системах с максимальным расходом теплоносителя через магистральный коллектор не более 2 м³/ч (не более шести выходов). Таким образом, эта схема, как правило, используется совместно с групповой, индивидуальной (покомнатной) и/или комплексной автоматикой.На схеме показаны четыре варианта распределительных коллекторов со смесительными узлами: интегрированный (распределительный со встроенным смесительным узлом); распределительный с присоединенным смесительным узлом TМix-M (аналог интегрированного коллектора, единственное отличие: смесительный узел подключается к коллектору отдельно с помощью специальных фитингов, например фитинги для пнд труб вы можете по ссылке); распределительный коллектор со смесительным узлом TМix-L2 (смесительный узел с двухходовым клапаном имеет более мощный насос и увеличенную пропускную способность по сравнению с Tmix-M); распределительный коллектор со смесительным узлом TМix-L3 (смесительный узел с трехходовым клапаном имеет более мощный насос и увеличенную пропускную способность по сравнению Tmix-M).
Схема (рис. 2.52) с магистральным коллектором 2'' применяется так же, как и схема с магистральным коллектором 1'' (рис. 2.51), но только для обслуживания большего количества коллекторов (для крупных объектов и зон с большим потреблением тепла). Схема стабильно работает при суммарном расходе теплоносителя через магистральный коллектор до 6 м³/ч (максимальное допустимое количество выходов – 12).
Схемы со смесительными узлами на магистральных коллекторах (рис. 2.53)используются при небольших нагрузках на систему водяного напольного отопления (до 12 кВт). Чаще всего применяются в малоэтажном строительстве.
Схема с магистральным коллектором Thermotech 2'' и смесительным узлом Tmix-XL (рис. 2.54) широко применяется для устройства систем ВТП в производственных, складских и торговых помещениях, а также в офисных и жилых зданиях с большой площадью отопления и схожими (близкими) по характеристикам помещениями.
Интересна тем, что организация подготовки и распределения теплоносителя, контроля и управления параметрами (при установке погодозависимой автоматики) осуществляется централизованно, в одном месте.
Смесительный узел может обеспечить работу системы «водяного напольного отопления»: в производственных, складских, торговых и технических помещениях площадью до 1200 м² (удельные нагрузки до 85 Вт/м²) и до 1500 м² (при нагрузках до 65 Вт/м²); в жилых и административных помещениях до 700 м² (при средних удельных нагрузках до 85 Вт/м²) и до 900 м² (при нагрузках 65 Вт/м²).
Подключение к стоякам однотрубной системы отопления по закрытой схеме с пластинчатым теплообменником. При подключении к однотрубной системе при замене устаревшей системы отопления используется схема (рис. 2.55). Вместо радиаторов устанавливаются пластинчатые теплообменники, которые рассчитаны на нагрузку, идентичную той, что и установленные ранее радиаторы, чем достигается сохранение гидравлического и теплового баланса в существующей однотрубной системе отопления.
Схема (рис. 2.56) применяется аналогично схеме на рис. 2.55, но при этом дополнительно устанавливается электрический котел, с помощью которого осуществляется догрев подаваемого в ВТП теплоносителя, если температура теплоносителя вторичного контура теплообменника ниже расчетной (требуемой), и полный нагрев подаваемого в ВТП теплоносителя при отключении системы.
Подключение к стоякам двухтрубной системы отопления по закрытой схеме с пластинчатым теплообменником. При замене устаревшей двухтрубной системы отопления применяется схема, приведенная на рис. 2.57. В место радиаторов устанавливаются пластинчатые теплообменники, которые рассчитаны на снятие нагрузки, но не более той, что предусмотрена для установленных радиаторов. Это обеспечивает сохранение гидравлического и теплового балансов в существующей двухтрубной системе отопления.
Схема, приведенная на рис. 2.58, применяется так же, как и схема, приведенная на рис. 2.57, но при этом используется дополнительно установленный электрический котел для догрева подаваемого в ВТП теплоносителя, если температура теплоносителя вторичного контура теплообменника ниже расчетной (требуемой), и полного нагрева подаваемого в ВТП теплоносителя при отключении системы центрального отопления или в период межсезонья.
Подключение к двухтрубному вводу системы отопления по закрытой схеме с применением пластинчатого теплообменника. Схема (рис. 2.59) применяется при необходимости разделения теплоносителя или гидравлической развязки систем при наличии отдельного двухтрубного ввода для систем отопления помещений. Рекомендуется использовать с контроллером управления теплоснабжения (с погодной компенсацией), а на больших площадях – с применением магистральных распределительных коллекторов, что обеспечивает дополнительную экономию тепловой энергии.
Включение в схему электрических котлов догрева и отопления в межсезонье осуществляется аналогично ранее описанным схемам.Контроль и управление температурой
Возможно групповое, индивидуальное (зональное) и комплексное регулирование систем ВТП в зависимости от выполняемых задач, применяемого оборудования, места его установки, способа контроля и управления температурой.
Автоматика для систем ВТП, в первую очередь, необходима для поддержания заданных параметров (температуры прямого и/или обратного теплоносителя, температуры воздуха или поверхности) без постоянного присутствия человека, а также для экономии энергоресурсов.
В данном разделе рассмотрены основные системы автоматики, применяемые компанией «Thermotech».
Комнатные термостаты служат для индивидуального (зонального, покомнатного) управления температурой воздуха или температурой поверхности пола.
Компания «Thermotech» поставляет 4 вида термостатов: проводные с питанием 24 В и рукояткой управления (диапазон регулирования 5–30 °C); проводные с питанием 24 В и скрытой рукояткой управления (применяются для общественных зданий и помещений, диапазон регулирования 5–30 °C); проводные с питанием 24 В и выносным датчиком, монтируемым в пол (применяются для поддержания заданной температуры пола; диапазон регулирования 15–40 °C); радиотермостаты (применяются в случаях, когда нет возможности прокладки кабелей и/или решение об установке зонального регулирования принимается уже после начала эксплуатации системы; диапазон регулирования 5–30 °C).
Существует большое количество термостатов других производителей, отличных по дизайну, но в большинстве случаев совместимых с оборудованием Thermotech.
Термостат является задающим элементом системы. Исполнительным элементом, который закрывает-открывает соответствующий контур, является сервомотор. Сервомоторы других производителей, как правило, не подходят к оборудованию Thermotech.
Термостат устанавливается на внутренней стене помещения на высоте 0,9–1,4 м в месте, наилучшим образом отражающим среднюю температуру внутри данного помещения (поверхности греющей плиты в случае использования термостата с датчиком в пол). Не следует устанавливать термостат на внешние стены, в места, на которые падает прямой солнечный свет, в непосредственной близости к нагретым поверхностям, приборам (например, рядом с задней стенкой холодильника), за занавесками или мебелью.
Компания «Thermotech» заботится о безопасности своих потребителей, поэтому применяет оборудование напряжением 24 В.
Трансформаторно-коммутационный блок служит для понижения напряжения 220/24 В и питания потребителей (термостаты, сервомоторы), для приема сигнала от термостата и распределения его по соответствующим зонам и исполнительным механизмам (сервомоторам).
При зональном регулировании, когда тепловой режим (температура в помещении) является единым для обширной поверхности, обслуживаемой одним коллектором, достаточно установить в помещении один термостат, а на входе подающего коллектора ВТП – двухходовой клапан. На двухходовой клапан устанавливается один сервомотор, который по команде термостата управляет температурой в помещении, открывая-закрывая подачу теплоносителя на весь коллектор.
Управление температурой подаваемого теплоносителя осуществляется на смесительных и/или теплообменных узлах с помощью двух- или трехходового клапана.
Управление клапанами возможно в нескольких режимах. Режим «констант» – температура подаваемого теплоносителя задается постоянной. Режим «климат» – температура подаваемого теплоносителя управляется в зависимости от температуры наружного воздуха. Управление температурой подаваемого теплоносителя осуществляется непосредственно в источнике тепла. Например, автоматикой теплового насоса или котла с возможностью поддержания низкой температуры котловой воды.
Применение только комнатной автоматики в полной мере отвечает задаче поддержания требуемой температуры в помещении (поверхности), но является лишь элементом системы ресурсо- и энергосбережения.
Использование только зональной или групповой автоматики дает возможность управлять температурой теплоносителя, но не позволяет точно обеспечить контроль и управление температурой в конкретном помещении.
Комплексная автоматика (сочетание индивидуальной (комнатной) и групповой) в достаточной мере отвечает требованиям контроля и управления температурой в помещении и решению задач энергосбережения.
Поддержание температуры подаваемого теплоносителя постоянной на заданном уровне. Режим «констант»
Такое управление весьма простое и применяется для небольших помещений. Поддержание температуры теплоносителя постоянной (режим «констант») осуществляется, как правило, с помощью термостатических головок с выносным (накладным) датчиком температуры. Термоголовки устанавливаются на двухходовые (трехходовые) клапаны смесительных узлов (например, интегрированный коллектор, TMix-M, TMix-L2 и TMix-L3). Чувствительный элемент (датчик) и капиллярная трубка заполнены инертным газом. При нагревании газ расширяется, передает усилие внутреннему телу головки, которая давит на шток клапана, закрывая его. Происходит колебательный процесс (открытия-закрытия) клапана, пока температура теплоносителя не достигнет величины, заданной на термоголовке. Если датчик установить на напорный коллектор (трубопровод), то будет поддерживаться постоянной температура прямой воды, если на обратный коллектор (трубопровод) – температура обратки.Поскольку и термостатическая головка, и клапаны имеют определенные характеристики (величину хода штока, требуемое усилие на нем и т.п.), то очень часто такие элементы разных производителей либо не стыкуются, либо работают некорректно (не полностью закрываются-открываются, фактическая температура теплоносителя не соответствует заданной и т.п.).
При использовании больших смесительных узлов из-за значительных усилий на штоках клапанов (таких, как TMix-XL) управление двухходовыми клапанами может осуществляться только с помощью электроприводов. Поэтому при использовании больших смесительных или теплообменных узлов необходимо использовать электроприводы с контроллером управления теплоснабжением, на котором задается режим постоянной температуры подачи (обратки).
Управление небольшими смесительными узлами с помощью контроллеров управления и электроприводов для поддержания постоянной температуры подаваемого теплоносителя также возможно, но экономически нецелесообразно.
Управление температурой подаваемого теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха. Режим «климат». Такое управление возможно исключительно при применении контроллера управления теплоснабжением, так называемого «климат-компенсатора».
Контроллер управляет системой, закрывая или открывая двух- или трехходовой клапан с помощью электропривода, по некоему графику, так называемым кривым. Кривая описывается уравнением, представляющим зависимость температуры теплоносителя от температуры наружного воздуха. Номер и наклон кривой – определенные характеристики этого уравнения в точке 0 °C наружного воздуха.Например, при температуре наружного воздуха 0 °C расчетная температура теплоносителя для кривой 0.4 будет 30 °C, а для кривой 1.6 – 58 °C; соответственно при понижении температуры наружного воздуха до –10 °C контроллер рассчитает требуемую температуру теплоносителя, соответствующую 33 °C (для кривой 0.4) и 70 °C (для кривой 1.6). Иногда говорят: кривая 0.4 пологая (малое изменение температуры теплоносителя от температуры наружного воздуха), а кривая 1.6 более крутая (сильная зависимость температуры теплоносителя от наружного воздуха).
На рис. 2.60 представлены кривые управления теплоснабжением для контроллера NRT 114, поставляемого компанией «Thermotech».
Принцип работы контроллера. Выбирается номер кривой. С помощью наружного датчика определяется температура наружного воздуха (допустим, –17 °C). Посредством датчика прямой воды измеряется температура подаваемого теплоносителя (например, +38 °C). Контроллер проверяет совпадение полученной температурной точки с заданной кривой, например 0.4. Понятно, что измеренная температура подачи превышает расчетную для данных погодных условий и выбранной кривой. Соответственно контроллер подаст сигнал на закрытие клапана, после чего повторит все измерения.Следует отметить, что контроллеры могут управлять насосом системы отопления, а также иметь другие режимы, например режим «защита по максимальной температуре», при превышении которой отключается насос. Это делается для защиты системы от перегрева, например при поломке электропривода в максимально открытом положении. Все основные функции и возможности контроллеров имеются в инструкциях по их монтажу и эксплуатации.
Водяной теплый пол без радиаторов. Реализация.
————————
P.S. Оборудование для водяного теплого пола и систем отопления (и сопутствующий сервис) на сайте в профиле.
Источник: www.forumhouse.ru